工程地质课程实施大纲.docx
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1、工程地质课程实施大纲目录1教学理念12建筑结构课程介绍课程的性质2.1 课程在学科专业结构中的地位、作用课程的前沿及开展趋势2.2 学习本课程的必要性3教师简介教师的职称、学历3.1 教师背景研究兴趣(方向)4先修课程5课程目标课程目标5.1 职业能力目标6课程内容课程内容概要6.1 教学重点、难点学时安排7课程实施教学单元17.1.1 教学日期教学目标7.1.2 教学内容(含重点、难点)教学过程7.1.3 教学方法作业安排及课后反思5课程内容5.1 课程内容概要工程地质课程授课内容包括第1章 绪论、第2章 矿物、岩石及其工程特征、第3 章地质构造及其对工程的影响、第4章地下水、第5章地质作用
2、、年代及第四纪地 质、第6章不良地质现象的工程地质问题、第7章工程地质原位测试及工程地质勘察, 共七局部内容。5.2 教学重点、难点一、教学重点:第2章矿物、岩石及其工程地质特征1 .矿物的形态及主要物理性质、常见的造岩矿物;2 .三大岩类的主要特征及野外鉴别。第3章 地质构造及其对工程的影响1 .岩层产状与底层接触关系;2 .主要地质构造(褶皱、节理、断层)的类型、野外识别以及其工程地质评价;第4章地下水1 .地下水的类型;2 .地下水的物理化学性质;3 .地下水的补给、径流和排泄;4 .地下水对工程建设的影响第5章 地质作用、年代及第四纪地质1 .地质作用;2 .地质年代;3 .第四纪地质
3、第6章 不良地质现象的工程地质问题1.滑坡的工程地质问题;2,崩塌的工程地质问题;3 .泥石流的工程地质问题;4 .岩溶的工程地质问题第7章 工程地质原位测试及工程地质勘察1 .现场原味测试类型及相关数据分析;2 .工程地质勘察的目的、任务与阶段;3 .工业与民用建筑工程地质勘察。二、教学难点第2章矿物、岩石及其工程地质特征1 .矿物的形态及主要物理性质、常见的造岩矿物;2 .三大岩类的主要特征及野外鉴别。第3章 地质构造及其对工程的影响1 .岩层产状与底层接触关系;2 .主要地质构造(褶皱、节理、断层)的类型、野外识别以及其工程地质评价;第4章地下水1 .地下水的补给、径流和排泄;2 .地下
4、水对工程建设的影响第5章地质作用、年代及第四纪地质1 .地质作用;2 .第四纪地质第6章 不良地质现象的工程地质问题1 .滑坡的工程地质问题;2 .崩塌的工程地质问题;3 .泥石流的工程地质问题;4 .岩溶的工程地质问题第7章 工程地质原位测试及工程地质勘察1.现场原味测试类型及相关数据分析;5.3学时安排章次教学内容授课学时绪论2矿物、岩石及其工程地质特征6-地质构造及其对工程的影响6四地下水2五地质作用、年代及第四纪地质4六不良地质现象的工程地质问题6七工程地质原位测试及工程地质勘察2八习题课4合计326课程实施6.1教学单元1教学日期学年课次授课题目授课学时累计学时2016-2017-2
5、1第一章绪论222017年5月3日6.1.2 教学目标. 了解土木工程地质的学习目的,学习方法;1 .工程地质的主要任务与研究方法;.工程地质条件对土木工程建设的影响6.1.3 教学内容(含重点、难点)【教学内容】第一节地质学开展史第二节地球简况第三节地质学与工程地质学第四节工程地质学的主要任务与研究方法第五节土木工程对地基的基本要求第六节工程地质条件和工程地质问题第七节学习本课程的方法【教学重点】.工程地质学的主要任务与研究方法1 .工程地质条件和工程地质问题教学过程第1讲绪论教学具体过程(90分钟。学生出勤登记册下发签到作为平时上课考勤,下同不再 列出):工程地质简介(20分钟)展示幻灯片
6、(第1-10张)一、为什么要学习工程地质2015级土木工程专业培养方案(讲授法、提问法)学习本课程的目的、意义及方法(讲授法、案例分析法、提问法)二、本课程研究的内容三、本课程的教材、参考书目然后进入课程内容正式介绍:第一章绪论(70分钟)(讲授法、图例讲授法)展示幻灯片(第10-45张)第1节地质学开展史地质学是一门关于地球的科学。它研究的对象主要是固体地球的上层。主要有以下几方面的内容:研究组成地球的物质。说明地壳及地球的构造特征,即研究岩石或岩石组合的空间分布。研究地球的历史以及栖居在地质时期的生物及其演变。地质学的研究方法与手段研究应用地质学以解决资源探寻、环境地质分析和工程防灾问题。
7、如下为一些地 球的地貌奇观。第4节 工程地质学的主要任务与研究方法1 .工程地质研究的基本任务可归结为三方面:区域稳定性研究与评价,是指由内力地质作用引起的断裂活动,地震对工程建设 地区稳定性的影响;地基稳定性研究与评价,是指地基的牢固、坚实性;环境影响评价,是指人类工程活动对环境造成的影响。2 .工程地质学的具体任务是:评价工程地质条件,说明地上和地下建筑工程兴建和运行的有利和不利因素,选定建筑场地和适宜的建筑型式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行;从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发,论证和预测有关工程地质问题发生 的可能性、发生的规模和开展趋势;提出及建议改善、防治或利用有关工
8、程地质条件的措施、加固岩土体和防治地下 水的方案;研究岩体、土体分类和分区及区域性特点;研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。工程地质的研究方法应是地质分析法与力学分析法、工程类比法与实验法等的密切 结合的方法。即通常所说的定性分析与定量分析相结合的综合研究方法。6.1.5 教学方法多媒体教学结合讲授(多媒体课件总计45张)作业安排及课后反思作业安排:1 .预习第2章相关内容课前准备情况及其他相关特殊要求无参考资料(具体到哪一章节或页码)1 .赵蕴林、张瑞、吴磊.工程地质.哈尔滨工业大学出版社,第1章绪论1-13 页。2 .胡厚田,白志勇.土木工程地质.高等教育出版社。6.2教学单元
9、2教学日期学年课次授课题目授课学时累计学时2016-2017-22第2章矿物、岩石及其工程地质特征(1)222017年5月8日6.2.2 教学目标. 了解矿物的形态及主要物理性质;1 .掌握主要造岩矿物的物理力学性质;6.2.3 教学内容(含重点、难点)【教学内容】第一节概述第二节矿物* H-H U-i / U-i MZ/ 弟二下石石(石浆石)【教学重点】.主要造岩矿物的物理性质和鉴定特征;1 .岩浆岩的成因及分类【教学难点】.主要造岩矿物的鉴定特征2 .岩浆岩的鉴定特征6.2.4 教学过程教学具体过程(90分钟)第二章矿物、岩石及其工程地质特征第1节概述(幻灯片第1-3张)矿物是自然产出且内
10、部质点(原子、离子)排列有序的均匀固体。岩石(rock)- 固态矿物或矿物的混合物按照一定的方式结合而成。是构成地壳和上地幔的物质基础。第2节矿物(幻灯片第4-57张)一、定义:在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然均质体,叫矿物。二、物理性质:(一)晶体形态:晶体矿物(组成矿物的质点为无序排列):火山玻璃、胶体蛋白1晶体矿物(组成矿物的质点为有序排列):(单体:针状、柱状|片状、板状立方体、菱面体、菱形十二面体、集合体:纤维状、鳞片状、粒状、块状、土状、钟乳状(二)光学性质:自色:矿物吸收某一波长的光波后,其余光波的混合项)二1、颜色:它色:矿物中混入色素离子的颜色。/村 :二
11、I假色:矿物外表氧化反响后的颜色。2、条痕:矿物粉末的颜色。3、光泽:矿物外表反射光的能力单体光泽:晶面光泽:玻璃光泽、珍珠光泽断口光泽:油脂光泽集合体光泽:丝绢光泽、土状光泽透明透明度:矿物透射光的程度:半透明坏透明(三)力学性质1、硬度:抵抗外力刻划的能力(在晶面上)2、解理:外力敲击下,沿结晶薄弱面平行裂开的性能。r解理组数:解理交角:角闪石:124, 56 YI辉石:87, 93 r极完全解理:解理面完全光滑完全解理:解理面大局部平整光滑I解理程度I解理程度3、断口:外力敲击下,沿任意方向的裂开J贝壳状中等解理:解理面平整光滑较小,断口发育无解理:解理面肉眼难见平整光滑处锯齿状锯齿状参
12、差状I平坦状z弹性挠性滑感(四)其它特殊性质:1可塑性磁性I化学反响:方解石:遇HCL剧烈起泡白云石:遇镁试剂变兰三、常见矿物的简易鉴定1、浅色矿物:石英正长石斜长石方解石白云石白云母石膏 滑石半透明硬度大硬度中等硬度小肉红色灰白色菱面体弯曲菱面体薄片状丝绢光泽有滑感断口油脂光泽两组解理遇HCL起泡遇镁试剂变兰珍珠光泽无解理无解理白色弹性2、暗色矿物:橄榄石辉石2、暗色矿物:橄榄石辉石角闪石黑云母绿泥石硬度大硬度大硬度小颗粒状颗粒状短柱状长柱状薄片状薄片状半透明解理交角近90解理交角124 弹性 挠性橄榄绿色多为黑色黑绿色黑色墨绿色珍珠光泽第3节岩石3.1 岩浆岩(58-121)岩石:造岩矿物
13、的天然集合体。一、岩浆、岩浆作用、岩浆岩1、岩浆:地壳深处局部地段高温、高压的熔融物质。2、岩浆作用:岩浆形成、演化、运动、直到冷凝成岩的全过程3、岩浆岩:岩浆冷凝后形成的岩石J喷出岩(喷出地外表)1侵入岩浅成岩(地外表至地下3km)I深成岩(地下3km以下)二、岩浆岩产状LU石浆ULj石产状侵入岩:深成岩:岩基100km2yj 岩株 100km2I浅成岩:r岩床、岩盆(顺着岩层面)I岩墙、岩脉(顺着断层面)、喷出岩:熔岩被I熔岩原 : (稀性岩浆)熔岩流I火山锥、熔岩钟(粘性岩浆)/火山石块 100mm附:喷出物: 火山弹 2-100mm火山灰 2mm7.1.7 课前准备情况及其他相关特殊要
14、求参考资料(具体到哪一章节或页码)7.2教学单元2教学日期7.2.1 教学目标教学内容(含重点、难点)7.2.2 教学过程教学方法7.2.3 作业安排及课后反思课前准备情况及其他相关特殊要求7.2.4 参考资料(具体到哪一章节或页码)8课程要求学生自学要求8.1 课外阅读要求课堂讨论要求8.2 课程实践要求9课程考核出勤(迟到、早退等)、作业、报告等的要求9.1 成绩的构成与评分规那么说明考试形式及说明10学术诚信考试违规与作弊处理10.1 杜撰数据、信息处理等学术剽窃处理等11课堂规范课堂纪律11.1 课堂礼仪12课堂资源教材与参考书1一岩基; 2一岩株; 3一岩盘;4一岩床;5一岩墙;6一
15、火山颈;7岩钟;8一岩流;9一俘虏体.三、岩浆岩的矿物成分、结构、构造1、矿物成分:浅色矿物:石英、正长石、暗色矿物:橄榄石、辉石、斜长石、白云母角闪石、黑云母j共占92%附:矿物的共生组合关系(美国:鲍文)1300暗色矿物 橄榄石 辉石 角简石I黑云母570浅色矿物基性斜长石 中性煮长石酸性斜长石正长石白云母石英J岩类n超基性岩=基性岩=中性岩n酸性岩2、结构:指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、相互关系。(1)结晶程度:全晶质结构Y半晶质结构非晶质结构r粗粒结构:5mm中粒结构:=l-5mm(2)颗粒大小:(绝对大小:细粒结构:0=0.1-1 mm微粒结构:0.1 mmJ隐晶质结构
16、:肉眼不可见颗粒等粒结构相对大小:Y斑状结构似斑状结构3、构造:岩石中矿物或其它组分在空间的排列与充填方式。厂块状构造:矿物分布各向均一。流纹状构造:岩石中拉扁气孔、不同色带的平行排列。气孔状构造:岩石中含有的原状气孔。I杏仁状构造:岩石中原状气孔被后期物质充填。四、岩浆岩的分类:喷出岩酸性岩中性岩基性岩超基性岩结构构造流纹岩安山岩玄武岩少见非晶半晶隐晶气孔、流纹 杏仁状 块状浅成岩花岗斑岩闪长为岩辉绿岩少见斑状微粒块状深成岩士 3 花冈石闪长岩辉长岩橄榄岩 辉岩细粒 中粒 粗粒块状主要矿物 成分(10% 以上)石英正长石斜长石角闪石斜长石辉石 斜长石橄榄石 辉石教学方法多媒体教学结合讲授(多
17、媒体课件共计121张)6.2.6 作业安排及课后反思作业安排:1 .最重要的造岩矿物 有哪几种?其主要的鉴别特征是什么?2 .岩浆岩的成因、产状、构造特征是什么?3 .预习第3节 岩石(沉积岩、变质岩)课前准备情况及其他相关特殊要求预习第2节矿物、第3节岩石(岩浆岩)参考资料(具体到哪一章节或页码)1 .赵蕴林、张瑞、吴磊.工程地质.哈尔滨工业大学出版社,第2章矿物、岩石 及其工程特征第15-34页6.3教学单元3教学日期学年课次授课题目授课学时累计学时2016-2017-23、4第2章 矿物、岩石及其工程地质特征(2)462017年5月10日、2017年5月17日6.3.2 教学目标.掌握沉
18、积岩和变质岩的成因、成分、结构、构造和分类。1 .掌握主要岩浆岩、沉积岩和变质岩的鉴定特征。6.3.3 教学内容(含重点、难点)【教学内容】第3节岩石【教学重点】.岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因、成分、结构、构造和分类。1 .主要岩浆岩、沉积岩和变质岩的鉴定特征【教学难点】1.主要岩浆岩、沉积岩和变质岩的鉴定特征;6.3.4 教学过程教学具体过程(90分钟)第2章矿物、岩石及其工程特征第3节岩石(幻灯片第1-132张)3.2沉积岩一、定义:沉积岩是指在地表或近地表的常温常压条件下,原岩经风化、搬运、沉积、 成岩作用形成的岩石。二、沉积岩形成过程1、风化作用:指原岩在自然因素作用下(如:水、空气、
19、太阳能、生物等),产生的机械破碎和化学成分改变的过程。物理风化机械破碎形成碎屑一碎屑物质(J)0.005mm)=碎屑岩化学风化成分改变一形成.胶体、细碎屑一粘土物质(|)0.005mm, SiO2, Fe(OH)J2等=粘土岩真溶液-液解物质(。工图2+等)=化学岩I生物风化生物物理风化生物化学风化2、搬运和沉积作用:指各种外营力(如:流水、风、冰川、重力、生物等),将风 化产物搬到低凹地方沉积起来的过程。流水的搬运和沉积7 分选性f沿途重力沉积分异机械搬运和沉积L磨圆度一搬运过程中被磨蚀球化的程度风的搬运和沉积化学搬运和沉积-流水来搬运和沉积胶体-浓度和电荷改变时絮凝。y(。=1lOOjLi
20、m)I真溶液一取决于溶解度,过饱和时结晶(主要因湖、海蒸发、水体浓缩)上游中游下游海口海盆地漂石、卵石、砾 石为主砾石、砂为主砂、土为主土为主盐类结晶矿物为主矿物成分复杂矿物成分单一积 分 异 现 象3、成岩作用:指松散沉积物转变为坚硬岩石的过程。,压固脱水作用:上覆压力使沉积物孔隙减小,水分排出,密度增大。胶结作用:竹散颗粒被孔隙中化学沉淀物质或其它物质胶结在一起。, 胶结物成分:SiO2 Fe2O3 FeO、CaCO3 CaSO4 C、粘土胶结类型:基底式 孔隙式 接触式重结晶作用胶体在压力下脱水,胶体质点重新排列成晶体。Si02-石英 Y、真溶液:因浓度过饱和而析出晶体。I生成新矿物:沉
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